Interventionsmaßnahmen auf den Nachweis von MRSA
5.9 Prävalenz von MRSA in Umgebungsproben
In der durchgeführten Studie wurde die Umgebung der Tiere in regelmäßigen Abständen mittels Staubproben und bei jedem Bestandsbesuch mittels Sockentupferproben auf das Vorhandensein von methicillin-resistenten Staphylococcus aureus untersucht.
In den Mastbeständen konnte sowohl vor dem Einstallen wie auch beim Ausstallen der Tiere in 63% der Fälle MRSA nachgewiesen werden. Dies weist darauf hin, dass die Reinigung und Desinfektion der Ställe zwischen den einzelnen Mastdurchgängen durchaus noch intensiviert werden und eine gründliche Entfernung von Stallstaub beinhalten sollte.
Hinsichtlich der Zuchtbestände war ein Anstieg der Nachweishäufigkeit mit fortschreitender Dauer der Beprobung bemerkbar. Waren bei Einstallung der Sau in den Abferkelstall 17% der Proben MRSA-positiv, so konnte beim Absetzen schon in
Diskussion 128
67% der Fälle methicillin-resistenter Staphylococcus aureus nachgewiesen werden.
Im Flatdeck waren sowohl beim Einstallen wie auch beim Ausstallen der Ferkel jeweils 83% der Staubproben MRSA-positiv. Da die Belegung des Flatdecks in allen Fällen kontinuierlich erfolgte, ist dieses Ergebnis nicht erstaunlich. Im Hinblick auf die Abferkelabteile scheint durchaus eine gute Reinigung und Desinfektion durchgeführt zu werden. Bis zum Absetzen nimmt jedoch durch die größere Tierzahl nach der Geburt der Ferkel und die vermehrte Bewegung der Ferkel das Staubvolumen und auch die Belastung des Staubs mit MRSA zu, so dass auch die Nachweishäufigkeit ansteigt.
Außerdem wurde zur Untersuchung der Haltungsumgebung der Schweine bei jedem Bestandsbesuch der Stallgang einmal mit Sockentupfern abgeschritten. Auf diese Weise konnte in Mastbeständen in 80% der Fälle und in Zuchtbeständen in 88% der Fälle methicillin-resistente Staphylococcus aureus detektiert werden. Vergleicht man die Ergebnisse der Sockentupferproben mit parallel durchgeführten Beprobungen des Stallstaubs, so konnte in Mastbeständen bei 67% der Beprobungen eine Übereinstimmung erzielt werden. In 27% der Fälle konnte mit Sockentupfern im Gegensatz zum Staub noch ein MRSA-Nachweis erbracht werden. Bei 6% trat der umgekehrte Fall ein. In Zuchtbeständen konnte ebenfalls in 67% der Beprobungen eine Übereinstimmung erzielt werden, bei den restlichen 33% konnte jeweils durch die Sockentupferprobe MRSA detektiert werden, während sich die Staubprobe als MRSA-negativ erwies. Im Falle der Zuchtbestände ist dieser Unterschied statistisch signifikant (p=0,041).
Demnach sind Staubproben hinsichtlich ihrer Sensitivität Sockentupferproben augenscheinlich unterlegen, was sicherlich auch auf die durch Sockentupfer größere und gleichmäßiger über das ganze Abteil verteilte beprobte Fläche zurückzuführen ist.
Dies deckt sich auch mit den Ergebnissen von SCHULZ et al. (2010). Sie fanden 91% MRSA-positive Sockentupferproben im Gegensatz zu 78% MRSA-positiven Staubproben, empfahlen jedoch beide Methoden zur Gewinnung von aussagekräftigen Umgebungsproben in Schweinebeständen. Die hohe Prävalenz
Diskussion 129
von MRSA in Umgebungsproben macht die Stallumwelt zu einem wichtigen Keimreservoir und damit zu einer potentiellen Quelle der Reinfektion.
Eine Studie von BROENS et al. (2010a) verglich die Aussagekraft von Umgebungsproben im Gegensatz zu Tierproben in Zuchtbeständen und konnte dabei ermitteln, dass die Zahl der benötigten Umgebungsproben auch von der Intraherdenprävalenz abhängt. So braucht man beispielsweise in niedrig-prävalenten Herden 25 einzelne Umgebungsproben, um annähernd die Aussagekraft von zehn Poolproben à sechs Nasentupfern zu erreichen.
Bei Sockentupferproben handelt es sich daher um eine sehr einfache, gut praktikable, nicht-invasive und dennoch aussagekräftige Methode zur MRSA-Klassifizierung von Schweinebeständen. Jedoch sollte man bei Umgebungsproben generell nicht die verhältnismäßig geringe Überlebenszeit von methicillin-resistenten Staphylococcus aureus in der unbelebten Umgebung außer Acht lassen, die unter Umständen falsch-negative Ergebnisse bedingen kann.
5.10 Prävalenz von MRSA in den Zusatzproben
Um das Vorhandensein von methicillin-resistenten Staphylococcus aureus auf Oberflächen zu untersuchen, wurden Tränkenippel und Beißketten zu verschiedenen Zeitpunkten in je einem Mast- und einem Zuchtbestand abgestrichen. In dem Mastbestand konnten vor dem Einstallen je 20% der Tränkenippel und Beißketten, beim Ausstallen je 100% MRSA-positiv getestet werden. In dem Zuchtbestand waren vor dem Einstallen der Sauen in den Abferkelstall alle Tränkenippel MRSA-negativ, beim Absetzen alle Tränkenippel MRSA-positiv. Es ist davon auszugehen, dass der ständige Tierkontakt zur Kontamination der Tränkenippel und Beißketten geführt hat und diese als permanente Quelle der Neu- bzw. Reinfektion innerhalb einer Population dienen.
In dem gleichen Mastbestand wurden beim Einstallen der Tiere, nach sechs Wochen und beim Ausstallen jeweils vier Sammelkotproben über die Bucht verteilt entnommen. Lediglich beim Ausstallen konnte in zwei der vier Proben MRSA nachgewiesen werden. Ob es sich dabei aber um MRSA als Passanten des
Diskussion 130
Gastrointestinaltrakts nach Abschlucken oder um eine Kontamination beim Kotabsatz durch perianalen MRSA-Besatz oder aber um eine Kontamination des Kots mit MRSA-belastetem Staub handelt, ist unklar. Jedoch beschrieben KLOTZ et al. (2005) die wichtige Rolle, die eine gastrointestinale Besiedlung mit methicillin-resistenten Staphylococcus aureus in der Humanmedizin spielt und gehen davon aus, dass dies eine bis dahin unerkannte Quelle der MRSA-Übertragung zwischen Einzelpersonen aber auch in der Gesamtpopulation darstellt. Deshalb sollte es Gegenstand zukünftiger Studien sein, zu klären, in wie weit dies auch auf die Schweinepopulation zutrifft.
Als weiteres alternatives Probenahmeverfahren wurde noch die Gewinnung von Sedimentationsstaub mittels Staubauffangblechen in ca. 2m Höhe durchgeführt.
Diese wurden nach sechs bis acht Wochen entleert und der so gewonnene Staub auf das Vorhandensein von methicillin-resistenten Staphylococcus aureus untersucht.
Von den 23 auf diese Weise gewonnen Proben erwiesen sich 70% als MRSA-positiv und 30% als MRSA-negativ, wobei diese Verteilung gleichermaßen in Mast- wie Zuchtbeständen vorlag. Diese Art der Probengewinnung erwies sich aber als umständlich und sehr aufwendig und hat keinerlei Vorteile gegenüber Staubsammel- oder Sockentupferproben. Nach SCHULZ et al. (2010) ist diese Art der Probengewinnung eher weniger aussagekräftig, wenn man die geringe Überlebenszeit von Staphylokokken in Staub in Betracht zieht.
Schlussfolgerung 131
6. Schlussfolgerung
Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass methicillin-resistente Staphylococcus aureus mit einer Prävalenz von 67% auch in den 18 untersuchten bayerischen Schweinebeständen recht weit verbreitet sind. Jedoch kann nicht nur bei Beprobungen der Schweine selbst, sondern auch in deren Haltungsumwelt der Nachweis von methicillin-resistenten Staphylococcus aureus zuverlässig erbracht werden. Die MRSA-Klassifizierung von Schweinebeständen kann daher zukünftig auch zuverlässig über eine Beprobung der Umwelt, z. B. mittels Staub- oder Sockentupferproben erfolgen.
Es wurde gezeigt, dass in Mastbetrieben, die bereits hoch-positive Mastläufer zukaufen, die Tiere bis zum Mastende zu 100% MRSA-positiv bleiben und diese keinen Schwankungen in der Prävalenz unterliegen. Bei Beständen, bei denen unterschiedliche Prävalenzen MRSA-positiver Tiere an den vier Beprobungszeitpunkten beobachtet werden konnten, war nach zwei Wochen ein Höhepunkt detektierbar, bedingt durch eine mögliche Immunsuppression nach dem Stress des Umstallens bzw. einer Selektion durch die metaphylaktische Gabe von Antibiotika als so genannte „Einstallprophylaxe“.
In Zuchtbeständen sind prinzipiell alle Sauen-Ferkel-Paarungen hinsichtlich des Nachweises von methicillin-resistenten Staphylococcus aureus möglich, jedoch stimmte in 88% der Fälle der Status der Sau mit dem des Ferkels überein, so dass davon auszugehen ist, dass der Status der Sau Einfluss auf den MRSA-Status der Ferkel hat. Entgegen einiger anderer Studien konnte in dieser Arbeit kein Anstieg des MRSA-Nachweises beim Absetzen der Ferkel festgestellt werden, sondern sogar ein minimaler Rückgang. Der höchste Anteil MRSA-positiver Ferkel konnte dagegen am Ende der Flatdeckphase ermittelt werden. Außerdem zeigte sich, dass 66% der Ferkel von der Geburt bis zum Ende der Flatdeckphase einen stabilen MRSA-Status aufwiesen.
Als zuverlässigste Lokalisation für die Probenentnahme zum Nachweis von MRSA bei Sauen erwies sich die Nasenschleimhaut. Es zeigte sich, dass der MRSA-Status der Nasen- nicht mit dem der Vaginalschleimhaut übereinstimmen muss.
Schlussfolgerung 132
In Mastbeständen konnte zwar in einem Fall durch das Ausbringen einer Desinfektionsmatte vor dem beprobten Abteil eine Reduktion der MRSA-Prävalenz im zweiten Durchgang erreicht werden; ob dies aber unmittelbar mit der durchgeführten Interventionsmaßnahme in Zusammenhang stand, konnte nicht abschließend geklärt werden. Dagegen konnte in einem Zuchtbestand durch Sauenwaschung und eine gründliche Reinigung und Desinfektion des Abferkelabteils eine hochsignifikante Reduktion der MRSA-Prävalenz der Ferkel erreicht werden, so dass die Einhaltung der guten landwirtschaftlichen Praxis hinsichtlich der Hygiene auch im Hinblick auf die Kolonisation mit methicillin-resistenten Staphylococcus aureus dringend empfohlen werden muss.
In Zuchtbeständen konnte im Gegensatz zu Mastbeständen ein Zusammenhang zwischen dem (metaphylaktischen) Einsatz von Antibiotika und dem Nachweis von MRSA ermittelt werden, so dass ein verringerter Einsatz antimikrobieller Substanzen bzw. ein Einsatz von Antibiotika auf Einzeltierebene und nach therapeutischer Erfordernis wichtige Maßnahmen zur Verringerung der MRSA-Prävalenz sein können.
Zukünftige Studien sollten sich mit dem Phänomen der „competitive exclusion“ durch MSSA oder andere Bakterien bzw. generell mit der nasalen Mikroflora von Schweinen an verschiedenen Zeitpunkten ihres Lebens befassen. Auch der Einfluss von Antibiotika auf eine Kolonisation mit MRSA ist vor allem in Ferkelerzeugerbeständen noch nicht hinreichend erforscht während bezüglich der Mastbestände unterschiedliche Aussagen in der Literatur zu finden sind. Des Weiteren sollte eine mögliche gastrointestinale Besiedlung mit methicillin-resistenten Staphylococcus aureus bei Schweinen als denkbare Quelle der Übertragung einer genaueren Prüfung unterzogen werden.
Zusammenfassung 133
7. Zusammenfassung
Susanne Fischer
Untersuchungen zur Intraherdenprävalenz von methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) in Schweinebeständen in Süddeutschland
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Intraherdenprävalenz von methicillin-resistenten Staphylococcus aureus in Mast- und Zuchtschweinebeständen in Süddeutschland unter Berücksichtigung möglicher Interventionsmaßnahmen untersucht. Zuerst erfolgte die Ermittlung von MRSA-positiven Beständen im Zuge einer Querschnittsstudie anhand von Staubproben, die eine Prävalenz MRSA-positiver Mastbestände von 75%, bei Ferkelerzeugern von 70% und in geschlossenen Systemen von 50% erbrachte. In einer anschließenden Longitudinalstudie wurden dann vier dieser Mast- und drei dieser Zuchtbestände über einen Zeitraum von zwei Mastdurchgängen bzw. zwei Reproduktionszyklen begleitet.
Hinsichtlich der Mastbestände konnten folgende Prävalenzen MRSA-positiver Tiere an den vier Beprobungszeitpunkten erfasst werden: 72% bei Einstallung der Tiere in den Maststall, 81% nach zwei Wochen Mastdauer, 76% nach sechs Wochen Mastdauer und 67% bei Ausstallung der Tiere. Dabei waren 47% der Schweine durchgehend MRSA-positiv, 13% durchgehend MRSA-negativ und die restlichen 40% zeigten intermittierende Ergebnisse.
Im Hinblick auf die Zuchtbestände zeigten sich bezüglich der Prävalenzen MRSA-positiver Sauen folgende Resultate: 63% MRSA-positive Muttertiere zum Zeitpunkt der Einstallung in den Abferkelstall, 54% maximal 48 Stunden vor der Geburt, 75%
maximal 24 Stunden nach der Geburt, 67% beim Absetzen und 83% am Ende des Deckzentrums. Davon hatten 17% der Sauen durchgehend einen positiven Status, während die restlichen 83% einen intermittierenden MRSA-Status aufwiesen. Bei den Ferkeln konnten maximal 24 Stunden nach der Geburt 71%, beim Absetzen 69%
und am Ende des Flatdecks 77% MRSA-positive Tiere ermittelt werden. 66% der
Zusammenfassung 134
Ferkel wiesen dabei an allen drei Beprobungszeitpunkten den gleichen MRSA-Status auf. Eine Übereinstimmung des MRSA-Status von Muttertier und Ferkel trat bei der Beprobung zum Zeitpunkt der Geburt in 79% der Fälle, beim Absetzen in 97% der Fälle auf.
Die bei den Sauen an jedem Beprobungstermin entnommenen Nasen- und Vaginaltupfer wiesen nur in 69% der Fälle eine Übereinstimmung auf.
Auch in Umgebungsproben konnte methicillin-resistenter Staphylococcus aureus nachgewiesen werden. So waren in Mastbeständen 80% und in Zuchtbeständen 88% der bei jedem Bestandsbesuch entnommenen Sockentupferproben MRSA-positiv. Vergleicht man diese Proben mit zeitgleich entnommenen Staubproben, so konnte in 67% der Fälle eine Übereinstimmung des Ergebnisses von Sockentupfer- und Staubproben erzielt werden.
Vor dem bzw. während des zweiten Durchgangs wurden verschiedene Interventionsmaßnahmen wie das Auslegen von Desinfektionsmatten, Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen oder der Einsatz von „effektiven Mikroorganismen“
durchgeführt. Ein statistisch signifikanter Unterschied zum ersten beprobten Durchgang konnte nur durch die Interventionsmaßnahme der Sauenwaschung in Zusammenhang mit gründlicher Reinigung und Desinfektion des Abferkelabteils erzielt werden. Die Einhaltung der Regeln der guten landwirtschaftlichen Praxis scheint somit von großer Bedeutung für die Reduktion der Belastung mit methicillin-resistenten Staphylococcus aureus.
Summary 135
8. Summary
Susanne Fischer
Research on the intra-herd prevalence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in pig herds in Southern Germany
Within the scope of this present study, the intra-herd prevalence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in fattening and farrowing pig herds in Southern Germany in consideration of possible measures of intervention was examined. Firstly in the course of a cross-sectional study based on dust samples 75% of finishing farms, 70% of farrowing farms and 50% of growing-finishing farms were found to be positive for MRSA. In a subsequent longitudinal section study four of these finishing and three of these farrowing farms were accompanied over the space of time of two fattening periods respectively two reproduction cycles.
Concerning the finishing farms the following prevalences of MRSA-positive rearing pigs could be detected at the four sampling times: 72% at the time of housing, 81%
after two weeks of fattening, 76% after six weeks of fattening and 67% at the time of turnover. Amongst these shoats 47% were constantly MRSA-positive, 13% were constantly MRSA-negative and the remaining 40% showed intermittent results.
With regard to the farrowing farms prevalences of MRSA-positive sows showed the following results: 63% at the time of housing the sows in the farrowing stall, 54%
maximal 48 hours ante partum, 75% maximal 24 hours post partum, 67% at weaning and 83% at the time of leaving the service center. 17% of the sows had constantly a MRSA-positive status while the other 83% showed intermittent results. As to the piglets 71% were found to be positive for MRSA maximal 24 hours post partum, 69%
at the time of weaning and 77% at the end of the flatdeck period. 66% of the farrows featured the same MRSA status on all of the three sampling times. A concordance of the MRSA status of the sow and the piglet occurred in 79% of the samplings post partum and in 97% of the samplings at the time of weaning.
Summary 136
Sows were tested with a nasal and a vaginal swab at every sampling. The results of both of these swabs matched only in 69% of the cases.
Methicillin-resistant Staphylococcus aureus could be detected in samples of the housing environment as well. In finishing farms 80% and in farrowing farms 88% of the removed boot swabs were found to be positive for MRSA. If compared with contemporaneously taken dust samples, the results of boot swabs and dust samples matched in 67% of the cases.
Prior to respectively during the second round of sample drawing different measures of intervention such as laying-up disinfection mats, cleaning and disinfection procedures or the application of so called “effective microorganisms” were carried out. A statistically significant difference to the first sampling round could only be achieved by washing of the sows in coherence with a thorough cleaning and disinfection of the farrowing stall as measure of intervention. Maintaining the rules of the good agricultural practice seems to be of utmost importance for the reduction of the contamination with Methicillin-resistant Staphylococcus aureus.
Literaturverzeichnis 137
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